一、宜昌紫外線消毒器消毒能力
飲用水宜昌紫外線消毒器的消毒能力是指在額定進(jìn)水量情況下對(duì)水中微生物的殺滅功能。其物理表達(dá)式表示在該狀態(tài)下的輻照劑量:
W=IXV/Q×3.6 (1)
式中 W——輻照劑量,µW/(cm2·s);
I——輻射強(qiáng)度,µW/cm2;
V——消毒器的有效水容積,L;
Q——消毒器的額定進(jìn)水量,m3/h。
確定消毒器消毒能力的核心問題是如何決定輻照劑量。從表1可以看出,殺滅不同微生物需要不同的輻照劑量,而存在于水中的微生物是各種各樣的。選定的輻照劑量過高會(huì)浪費(fèi)不必要的能量,過低又達(dá)不到消毒的目的。水的消毒應(yīng)該側(cè)重于殺滅通過水污染疾病的腸道細(xì)菌,一般認(rèn)為飲用水宜昌紫外線消毒器所能提供的輻照劑量zui小不小于9 000µW/(cm2·s),產(chǎn)品出廠時(shí)應(yīng)大于12 000µW/(cm2·s)。
江澈環(huán)保(趙立新,)
二、
在飲用水宜昌紫外線消毒器中,各點(diǎn)的紫外線輻射強(qiáng)度是不同的。燈管發(fā)出的紫外線穿過石英套管造成一定的衰減,在穿過水層的強(qiáng)度隨水層深度增加而減少,即存在下述關(guān)系:
I=I0e-kd (2)
式中 I——不同水深的輻射強(qiáng)度,µW/(cm2·s);
I0——超始輻射強(qiáng)度,µW/(cm2·s);
k——水層深度,cm;
d——水的吸取系數(shù),cm-1。
上式中,水的吸取系數(shù)依次與濁度、色度、含鐵量有關(guān)。
飲用水宜昌紫外線消毒器中有多只燈管的情況下,筒體斷面內(nèi)的紫外線輻射強(qiáng)度的分布計(jì)算比較復(fù)雜,保證各點(diǎn)強(qiáng)度大體*是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的首要問題。
在消毒器的有效使用過程中,輻照劑量隨時(shí)間的增加而減少,(tygzsafdbhj)這主要是因?yàn)闊艄艿妮椛鋸?qiáng)度的變化,消毒器筒體內(nèi)表面和石英套管表面結(jié)垢造成紫外線的反射率和透紫降低也是一個(gè)重要的原因。燈管的有效使用時(shí)間是指其輻射強(qiáng)度從出廠的標(biāo)準(zhǔn)值下降30%的累積時(shí)間,國產(chǎn)燈管的有效壽命應(yīng)不低于1 000h,一般在3 000h以上,進(jìn)口品質(zhì)良好的燈管可達(dá)8 000h。
表3列出了合格與失效燈管的紫外線輻射強(qiáng)度。
表1 合格燈管與失效燈管的輻射強(qiáng)度/µW/cm2
燈管功率/W | 8 | 15 | 20 | 30 | 40 |
新 管 | ≥10 | ≥30 | ≥60 | ≥90 | ≥100 |
消毒器在接近生產(chǎn)廠家規(guī)定的有效使用期前,應(yīng)加強(qiáng)出水水質(zhì)的監(jiān)測(cè),及時(shí)更換失效的燈管。在實(shí)際運(yùn)行中,在必要情況下,使用按上述標(biāo)準(zhǔn)值失效的燈管,適當(dāng)?shù)販p少消毒器的進(jìn)水量,保證必需的輻照劑量,仍然可以獲得滿意的水質(zhì),一般30W的燈管輻射強(qiáng)度不宜小于50µW/cm2。
二、宜昌紫外線消毒器微生物受紫外線照射后的光復(fù)活
在飲用水宜昌紫外線消毒器中,各種不同的微生物均由于紫外線的照射受到損傷以致死亡。但任何生物均對(duì)損傷有一定的修復(fù)能力,微生物也不例外。微生物的紫外線損傷能被可見光所逆轉(zhuǎn)稱為光復(fù)活,有效的波長(zhǎng)范圍包括330nm~480nm的可見光和近紫外光。修復(fù)情況因微生物的種類和受紫外線的打擊的程度而異。一些缺乏光復(fù)活酶的微生物無光復(fù)活能力。紫外線的注量增加,光復(fù)活率降低,當(dāng)照射劑量達(dá)到60 000µW/cm2時(shí),大腸桿菌的光復(fù)活消失。光復(fù)活的機(jī)制是:在光復(fù)活酶的作用下,連接在一起的可以逆轉(zhuǎn)的光產(chǎn)物胸腺嘧二聚體解聚而形成單體,使DNA恢復(fù)正常功能和結(jié)構(gòu)以及在DNA復(fù)制時(shí)將損傷部位忽略和繞過,實(shí)現(xiàn)切割修復(fù)和重組修復(fù)。
為了避免光復(fù)活現(xiàn)象,飲用水宜昌紫外線消毒器應(yīng)保證一定的紫外線輻照劑量,消毒器應(yīng)安裝在水箱的出水管上,經(jīng)消毒后的水隨取隨用,避免與光長(zhǎng)時(shí)間接觸。
三、宜昌紫外線消毒器監(jiān)測(cè)
1、 燈管紫外線輻射強(qiáng)度
紫外線輻射強(qiáng)度用紫外線輻射強(qiáng)度測(cè)定儀測(cè)定,儀器應(yīng)經(jīng)國家法定單位校準(zhǔn),并在校準(zhǔn)有效期內(nèi)使用。測(cè)定時(shí)燈管應(yīng)處水平位置,儀器接受探頭置于燈管表面正中法線1m處。環(huán)境溫度為25℃±3%、相對(duì)濕度不超過65%,測(cè)定前燈管的穩(wěn)定放電時(shí)間不小于10min,電測(cè)儀表的精度不低于0.5級(jí),鎮(zhèn)流器符合GB2313要求,電源電壓220V±2%、50Hz。
2、 消毒器輻射照度
測(cè)定消毒器的輻射照度時(shí)使用的儀器和測(cè)定條件同4.1。儀器探頭置于消毒器的測(cè)試孔處,距水面的距離小于5cm。測(cè)得的輻射強(qiáng)度與額定流量時(shí)水在消毒器中停留時(shí)間的乘積即為輻照劑量。
3、 天然水的消毒監(jiān)測(cè)
進(jìn)水應(yīng)符合消毒器的規(guī)定要求。消毒器的燈管全部開啟。在額定消毒水量的情況下,也水水質(zhì)應(yīng)滿足細(xì)菌總數(shù)小于100個(gè)/mL,總大腸菌群數(shù)小于3個(gè)/L。水質(zhì)檢測(cè)應(yīng)符合《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法》(GB5750)。
4、 人工染菌的消毒檢測(cè)
指示菌使用大腸桿菌8099。將菌液進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),用脫氯自來水配成1 000cfu/L的染菌水做消毒試驗(yàn),出水中的總大腸菌群數(shù)小于3個(gè)/L。